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CARPINTERIA METALICA Definición La carpintería metálica es una especialidad imprescindible en el acondic ionamiento de hogares, edificios y toda obra de construcción. Esta especialidad está basada en la elabor ación y montaje de elementos metálicos, los cuales al ser ensamblados pueden emplearse en cualquier tipo de lugares, dándoles diferentes usos. La carpintería metálica incluye los elementos que no tengan función es tructural o resistente, dentro de ellos se puede considerar: puertas y rejas de hierro, mamparas, cerram ientos, escaleras, barandillas, celosías, ventanas, toldos, persianas y marquesinas y forjad o artístico utilizando se cada vez más en el acondicionamiento de hogares y oficinas. EL ACERO Acero es la denominación que comúnmente se le da, en ingeniería metalúrgica, a u na aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbo no mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas. Clasificación Según el modo de trabajarlos · Acero moldeado. · Acero laminado Según la composición y la estructura · Aceros ordinarios. · Aceros aleados o especiales Las clasificaciones normalizadas de aceros como la AISI, ASTM y UNS, establecen valores mínimos o máximos para cada tipo de elemento. Estos elementos se agr egan para obtener unas características determinadas como templabilidad, resistencia mecánica, dureza, tenacidad,
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CARPINTERIAMETALICA
Definicin
Lacarpinterametlicaesunaespecialidadimprescindibleenelacondicionamientodehogares,edificiosytodaobradeconstruccin.Estaespecialidadestbasadaenlaelaboracinymontajedeelementosmetlicos,loscualesalserensambladospuedenemplearseencualquiertipodelugares,dndolesdiferentesusos.
Lacarpinterametlicaincluyeloselementosquenotenganfuncinestructuraloresistente,dentrodeellossepuedeconsiderar:puertasyrejasdehierro,mamparas,cerramientos,escaleras,barandillas,celosas,ventanas,toldos,persianasymarquesinasyforjadoartsticoutilizandosecadavezmsenelacondicionamientodehogaresyoficinas.
ELACERO
Aceroesladenominacinquecomnmenteseleda,eningenierametalrgica,aunaaleacindehierroconunacantidaddecarbonovariableentreel0,03%yel1,76%enpesodesucomposicin,dependiendodelgrado.Silaaleacinposeeunaconcentracindecarbonomayoral2,0%seproducenfundicionesque,enoposicinalacero,sonmuchomsfrgilesynoesposibleforjarlassinoquedebensermoldeadas.
Clasificacin
Segnelmododetrabajarlos
Aceromoldeado.AcerolaminadoSegnlacomposicinylaestructura
Acerosordinarios.Acerosaleadosoespeciales
LasclasificacionesnormalizadasdeaceroscomolaAISI,ASTMyUNS,establecenvaloresmnimosomximosparacadatipodeelemento.Estoselementosseagreganparaobtenerunascaractersticasdeterminadascomotemplabilidad,resistenciamecnica,dureza,tenacidad,resistenciaaldesgaste,soldabilidadomaquinabilidad.Acontinuacinselistanalgunosdelosefectosdeloselementosaleantesenelacero:
Nquel:esunelementogammagenopermitiendounaestructuraaustenticaatemperaturaambiente,queaumentalatenacidadyresistenciaalimpacto.Elnquelseutilizamuchoparaproduciraceroinoxidable,porqueaumentalaresistenciaalacorrosin.Cromo:Formacarburosmuydurosycomunicaalaceromayordureza,resistenciaytenacidadacualquiertemperatura.Solooaleadoconotroselementos,mejoralaresistenciaalacorrosin.Se
usaenacerosinoxidables,acerosparaherramientasyrefractarios.Tambinseutilizaenrevestimientosembellecedoresorecubrimientosdurosdegranresistenciaaldesgaste,comombolos,ejes,etc.Aluminio:SeusaenalgunosacerosdenitruracinalCr-Al-Modealtadurezaenconcentracionescercanasal1%yenporcentajesinferioresal0,008%comodesoxidanteenacerosdealtaaleacin.
MECANIZADODELACEROAcerolaminadoElaceroqueseutilizaparalaconstruccindeestructurasmetlicasyobraspblicas,seobtieneatravsdelalaminacindeaceroenunaseriedeperfilesnormalizados.Elprocesodelaminadoconsisteencalentarpreviamenteloslingotesdeacerofundidoaunatemperaturaquepermitaladeformacindellingoteporunprocesodeestiramientoydesbastequeseproduceenunacadenadecilindrosapresinllamadotrendelaminacin.Estoscilindrosvanformandoelperfildeseadohastaconseguirlasmedidasqueserequieran.Lasdimensionesdelasseccionesconseguidasdeestaformanoseajustanalastoleranciasrequeridasyporesomuchasveceslosproductoslaminadoshayquesometerlosafasesdemecanizadoparaajustarsusdimensionesalatoleranciarequerida.
a)PerfilesLaminadosenCaliente(LAC):
Losperfileslaminadosseproducenapartirdelalaminacinencalientedepalanquillashastadarlelaconformacindeseada.Entresuscaractersticasdestacasuuniformidadestructuralpuesnopresentansoldadurasocosturasytienenunbajoniveldeacumulacindetensionesresidualeslocalizadas.
b)PerfilesLaminadosenFro(LAF):
Losperfilesconformadosenfroodobladosseobtienenporlaconformacindeplanchasplanasenformadechapasoflejessincambiarsutemperatura.Elprocesosepuedehacermedianteplegado,encuyocasosulongitudestlimitadaporellargodelaplegadora,(usualmentedeentre3.000y6.000mm)ylosespesoresmayoressesitanalrededordelos12mm,tambindependiendodelapotenciadelaplegadora.SeproducenusualmenteenseccionestipoU,C(ocanalatiesado),L.Adiferenciadelostubos,estafamiliadeperfilesconformadossueledenominarsetambincomoperfilesabiertos.
c)Perfileselectrosoldados:
Unaalternativafrecuentementeutilizadaparaenfrentarlaslimitacionesdedisponibilidaddeperfileslaminadosyresponderaexigenciasdediseoespecficaseslaproduccindeperfilessoldados,fabricadosapartirdeplanchasplanasdeaceroquesonsometidasacorte,armadoysoldadura.Lafabricacindeperfilestubularesdeseccinredonda,cuadradaorectangular,tantoparatransportedefluidos,gasesoparaefectosestructurales.
AceroforjadoLaforjaeselprocesoquemodificalaformadelosmetalespordeformacinplsticacuandosesometealaceroaunapresinoaunaseriecontinuadadeimpactos.Laforjageneralmenteserealizaaaltastemperaturasporqueassemejoralacalidadmetalrgicaylaspropiedadesmecnicasdelacero.Elsentidodelaforjadepiezasdeaceroesreduciralmximoposiblelacantidaddematerialquedebeeliminarsedelaspiezasensusprocesosdemecanizado.Enlaforjaporestampacinlafluenciadelmaterialquedalimitadaalacavidaddelaestampa,compuestapordosmatricesquetienengrabadalaformadelapiezaquesedeseaconseguir.
PRINCIPALPATOLOGIAENMETALES:CORROSION
Lacorrosinesunprocesoespontneoycontinuoqueafectaaunmaterialenestecasoelacero-comounaseriedealteracionesfsicoqumicasporlaaccindeagentesnaturales.
Oxidacingalvnica
Todoslosmetalestienensupropiopotencialdeoxidacin,queeslacapacidaddeentregaroliberarelectrones.Mientrasmayorseaestepotencialdeoxidacin,tantomselectronegativoesunmetaly,alainversa,cuantomselectropositivoesunmetal,menoressupotencialdeoxidacin(sonlosqueconocemoscomometalesnobles).EstaspropiedadesdelosmetalesestndefinidasenlaSerieGalvnica.
Lacondicininicialparaqueseproduzcalaoxidacindelhierroeslapresenciadeaguayoxgeno.Engeneral,lasestrategiasparaenfrentarelriesgodecorrosindeunaestructuradeacerosepuedenclasificarcomosigue:
MEJORARLARESISTENCIAALACORROSIONDELACERO
Enloprincipalconsisteenprotegerelaceromediantelaaplicacindeunacapaprotectoradeotrometalmsresistente(comozincozincyaluminio)medianteprocesosporinmersinencaliente.
Lostratamientossuperficialesmsusadossonlossiguientes:
Cincado:tratamientosuperficialantioxidanteporprocesoelectrolticoomecnicoalquesesometeadiferentescomponentesmetlicos.
Cromado:recubrimientosuperficialparaprotegerdelaoxidacinyembellecer.
Galvanizado:tratamientosuperficialquesedaalachapadeacero.
Niquelado:baodenquelconelqueseprotegeunmetaldelaoxidacin.
Pavonado:tratamientosuperficialquesedaapiezaspequeasdeacero,comolatornillera.
Pintura:usadoespecialmenteenestructuras,automviles,barcos,etc.
TiposdeAcero
AceroInoxidableAceroCorrugadoAceroGalvanizadoAceroLaminadoAceroalCarbonoAcerodeAleacinAceroDulce
Aceroinoxidable
Enmetalurgia,elaceroinoxidablesedefinecomounaaleacindeaceroconunmnimode10%decromocontenidoenmasa.Otrosmetalesquepuedecontenerporejemplosonelmolibdenoyelnquel.
Elaceroinoxidableesunacerodeelevadaresistenciaalacorrosin,dadoqueelcromo,uotrosmetalesaleantesquecontiene,poseengranafinidadporeloxgenoyreaccionaconlformandounacapapasivadora,evitandoaslacorrosindelhierro(losmetalespuramenteinoxidables,quenoreaccionanconoxgenosonoroyplatino,ydemenorpurezasellamanresistentesalacorrosin,comolosquecontienenfsforo).Sinembargo,estacapapuedeserafectadapor
algunoscidos,dandolugaraqueelhierroseaatacadoyoxidadopormecanismosintergranularesopicadurasgeneralizadas.Algunostiposdeaceroinoxidablecontienenademsotroselementosaleantes;losprincipalessonelnquelyelmolibdeno.
Noesunrevestimiento
Elaceroinoxidableesunmaterialslidoynounrevestimientoespecialaplicadoalacerocomnparadarlecaractersticas"inoxidables".Aceroscomunes,einclusootrosmetales,sonamenudocubiertosobaadosconmetalesblancoscomoelcromo,nquelozincparaprotegersussuperficiesodarlesotrascaractersticassuperficiales.Mientrasqueestosbaostienensuspropiasventajasysonmuyutilizados,elpeligroradicaenquelacapapuedeserdaadaodeteriorarsedealgnmodo,loqueanularasuefectoprotector.Laaparienciadelaceroinoxidablepuede,sinembargo,variarydependerenlamaneraqueestfabricadoyensuacabadosuperficial.
ALUMINIO
Elaluminioesunelementoqumico,desmboloAlynmeroatmico13.Setratadeunmetalnoferromagntico.Eseltercerelementomscomnencontradoenlacortezaterrestre.Loscompuestosdealuminioformanel8%delacortezadelatierrayseencuentranpresentesenlamayoradelasrocas,delavegetacinydelosanimales.1Enestadonaturalseencuentraenmuchossilicatos(feldespatos,plagioclasasymicas).Comometalseextraenicamentedelmineralconocidoconelnombredebauxita,portransformacinprimeroenalminamedianteelprocesoBayeryacontinuacinenaluminiometlicomedianteelectrlisis.
Aplicacionesyusos
Lautilizacinindustrialdelaluminiohahechodeestemetalunodelosmsimportantes,tantoencantidadcomoenvariedaddeusos,siendohoyunmaterialpolivalentequeseaplicaenmbitoseconmicosmuydiversosyqueresultaestratgicoensituacionesdeconflicto.Hoyenda,tanslosuperadoporelhierro/acero.Elaluminioseusaenformapura,aleadoconotrosmetalesoencompuestosnometlicos.Enestadopuroseaprovechansuspropiedadespticasparafabricarespejosdomsticoseindustriales,comopuedenserlosdelostelescopiosreflectores.
Porsuspropiedadeselctricasesunbuenconductor,capazdecompetirencosteyprestacionesconelcobretradicional.Dadoque,aiguallongitudymasa,elconductordealuminiotienemsconductividad,resultauncomponentetilparautilidadesdondeelexcesodepesoesimportante.Eselcasodelaaeronuticaydelostendidoselctricosdondeelmenorpesoimplicaenuncasomenosgastodecombustibleymayorautonoma,yenelotrolaposibilidaddesepararlastorresdealtatensin.
Ademsdeeso,aleadoconotrosmetales,seutilizaparalacreacindeestructurasportantesenlaarquitecturayparafabricarpiezasindustrialesdetodotipodevehculosycalderera.Tambinestpresenteenenseresdomsticostalescomoutensiliosdecocinayherramientas.
LASOLDADURA
Lasoldaduraesunprocesodefabricacinendondeserealizalaunindedosmateriales,(generalmentemetalesotermoplsticos),usualmentelogradoatravsdelacoalescencia(fusin),enlacuallaspiezassonsoldadasfundiendoambasypudiendoagregarunmaterialderellenofundido(metaloplstico),paraconseguirunbaodematerialfundido(elbaodesoldadura)que,alenfriarse,seconvierteenunauninfija.Aveceslapresinesusadaconjuntamenteconelcalor,oporsmisma,paraproducirlasoldadura.Estoestencontrasteconlasoldadurablanda(eninglssoldering)ylasoldadurafuerte(eninglsbrazing),queimplicanelderretimientodeunmaterialdebajopuntodefusinentrepiezasdetrabajoparaformarunenlaceentreellos,sinfundirlaspiezasdetrabajo.
Muchasfuentesdeenergadiferentespuedenserusadasparalasoldadura,incluyendounallamadegas,unarcoelctrico,unlser,unrayodeelectrones,procesosdefriccinoultrasonido.Laenerganecesariaparaformarlauninentredospiezasdemetalgeneralmenteprovienedeunarcoelctrico.Laenergaparasoldadurasdefusinotermoplsticosgeneralmenteprovienedelcontactodirectoconunaherramientaoungas
Mientrasqueconfrecuenciaesunprocesoindustrial,lasoldadurapuedeserhechaalairelibre,debajodelaguayenelespacio.Sinimportarlalocalizacin,sinembargo,lasoldadurasiguesiendopeligrosa,ysedebentomarprecaucionesparaevitarquemaduras,descargaelctrica,humosvenenosos,ylasobreexposicinalaluzultravioleta.
Sedicequeesunsistemaporqueintervienenloselementospropiosdeeste,esdecir,las5M:manodeobra,materiales,mquinas,medioambienteymedioescritos(procedimientos).Launinsatisfactoriaimplicaquedebepasarlaspruebasmecnicas(tensinydoblez).
Tambinsedeberecordarquesielalambreyelmaterialbaseseacercandemasiado,lacorrienteaumentarrpidamente,loqueasuvezcausaqueaumenteelcalorylaextremidaddelalambresefunda.
TIPOSDESOLDADURA
SOLDADURAHETEROGNEA
Seefectaentrematerialesdedistintanaturaleza,conosinmetaldeaportacin:oentremetalesiguales,perocondistintometaldeaportacin.Puedeserblandaofuerte.
Soldadurablanda:Estasoldaduradetipoheterogneoserealizaatemperaturaspordebajodelos400Grados.Elmaterialmetlicodeaportacinmsempleadoesunaaleacindeestaoyplomo,quefundea230Gradosaproximadamente.
Soldadurafuerte:Essimilaralablanda,perosealcanzantemperaturasdehasta800Grados.Comometaldeaportacinsesuelenusaraleacionesdeplata,yestao(conocidacomosoldaduradeplata);odecobreycinc.
SOLDADURAHOMOGNEA
Losmaterialesquesesueldanyelmetaldeaportacin,silohay,sondelamismanaturaleza.Puedeseroxiacetilnica,elctrica(porarcovoltaicooporresistencia),etc.Sinohaymetaldeaportacin,lassoldadurashomogneassedenominanautgenas.
Soldaduraoxiacetilnica
Esunodelosmsviejosymsverstilesprocesosdesoldadura,difundidamscomosoldaduraautgena.Noesnecesarioaportedematerial.Estetipodesoldadurapuederealizarseconmaterialdeaportacindelamismanaturaleza.
Mencionoqueestasoldaduratodavaesusadaextensamenteparasoldartuberasytubos,comotambinparatrabajodereparacin.Aqulallamadesoldaduraaparecealos3100C.
SoldaduraElctrica(porArcoelctricooElectrgena)
Caberesaltarqueunmaterialparasoldareselarcoelctrico,hagomencinaesteporlaformamscomndesoldadura.SesueleutilizarladenominacinabreviadaSMAWtambin.
Soldaduraporrayolaser
Utilizalaenergaaportadaporunhazlserparafundiryrecristalizarelmaterialolosmaterialesaunir.
Lasoldaduradearco,tungstenoygas(GTAW),olasoldaduradetungstenoygasinertesonespecialmentetilparasoldarmateriales
INSPECCIONDELASOLDADURA
Muchascaractersticasdeunauninsoldadapuedenserevaluadasenelprocesodeinspeccin,algunasrelacionadasconlasdimensiones,yotrasrelativasalapresenciadediscontinuidades.Eltamaodeunasoldaduraesmuyimportante,yaqueserelacionadirectamenteconlaresistenciamecnicadelauninysusrelativasconsecuencias.Tamaosdesoldadurasinferioresalosrequeridosnopodrnresistirlascargasaplicadasdurantesuservicio.
Lasdiscontinuidadesenloscordonestambinpuedenserimportantes.Estassonlasimperfeccionesdentrooadyacentesalasoldadura,quepuedenono,dependiendodesutamaoy/oubicacin,disminuirlaresistenciaparalacualfuediseada.Normalmenteestasdiscontinuidades,deinaceptablesdimensionesylocalizacin,sedenominandefectosdesoldadura,ypuedensercausasprematurasdefalla,reduciendolaresistenciadelauninatravsdeconcentracionesdeesfuerzosdentrodeloscomponentessoldados.
Igualmente,deberconocerlossiguientesmtodosdeprueba:
1.InspeccinVisual(VT),EssindudaunadelasPruebasNoDestructivas(PND)msampliamenteutilizada,graciasaella,esposibleobtenerinformacininmediatadelacondicinsuperficialdelosmaterialesqueestnsiendoinspeccionados.
2.LquidosPenetrantes(PT)Elmtodoopruebadelquidospenetrantes(PT),basadoenelprincipiofsicoconocidocomo"Capilaridad",consisteenlaaplicacindeunlquidoconbuenascaractersticasdepenetracin,acontinuacinseaplicaunlquidoabsorbente,comnmentellamadorevelador,decolordiferenteallquidopenetrante,elcualabsorberellquidoquehayapenetrado,revelandolasaberturassuperficiales.
3.PartculasMagnticas(MT)EstemtododePruebaNoDestructiva,sebasaenelprincipiofsicoconocidocomoMagnetismo,elcualexhibenprincipalmentelosmaterialesferrososcomoelaceroyconsisteenlacapacidaddeatraccinentremetales.
Deacuerdoconloanterior,siunmaterialpresentaalgunadiscontinuidadensusuperficie,staactuarformandopolosmagnticos,atrayendocualquiermaterialmagnticooferromagnticoqueestcercanoalamisma.SonutilizadospequeostrozosodiminutasPartculasMagnticas,lascualesrevelarnlapresenciadediscontinuidadessuperficialesy/osub-superficialesenelmetal.
4.PruebadeUltrasonido(UT)ElmtododeUltrasonidosebasaenlageneracinopropagacindeondassonorasatravsdelmaterial.Unsensor,quecontieneunelementopiezo-elctrico,conviertelospulsoselctricosenpequeosmovimientosovibraciones,conunafrecuenciaimperceptiblealodohumano.Estasvibracionessepropaganatravsdelmaterial,ycuandosucaminoesinterrumpidoporunainterfase,sufrenreflexin,refraccindistorsin.Dichainterrupcinsetraduceenuncambiodeintensidad,direccinyngulodepropagacin,cambioqueesdetectadoyregistradoatravsdeunapantallaomonitorespecialmentediseadoparatalfinalidad.
5.PruebaRadiogrfica(RT)Laradiografacomomtododepruebanodestructivo,sebasaenlacapacidaddepenetracinquecaracterizaalosRayosXyalosRayosGama.Conestetipodeemisionesesposibleirradiarunmaterialy,siinternamenteestematerialpresentacambiosinternosconsiderablescomoparadejarpasaroretenerdicharadiacin,entoncesesposibledeterminarlapresenciadeestasirregularidades,simplementemidiendoocaracterizandolaradiacinincidentecontralaradiacinretenidaoliberadaporelmaterial.Comnmente,unaformadedeterminarlaradiacinquepasaatravsdeunmaterial,consisteencolocarunapelcularadiogrfica,cuyafuncinescambiardetonalidadenelreaquereciberadiacin.Elresultadoquedaplasmadoenlapelcularadiogrficasituadaenlaparteinferiordelmaterialmetlico.
